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早前，我在知乎上回答了這樣一個問題：怎麼讓 Android 程序一直後臺運行，像 QQ 一樣不被殺死？。關於 Android 平臺的進程保活這一塊，想必是所有 Android 開發者矚目的內容之一。你到網上搜 Android 進程保活，可以搜出各種各樣神乎其技的做法，絕大多數都是極其不靠譜。前段時間，Github還出現了一個很火的“黑科技”進程保活庫，聲稱可以做到進程永生不死。
懷着學習和膜拜的心情進去Github圍觀，結果發現很多人提了 Issue 說各種各樣的機子無法成功保活。
看到這裏，我瞬間就放心了。坦白的講，我是真心不希望有這種黑科技存在的，它只會滋生更多的流氓應用，拖垮我大 Android 平臺的流暢性。
扯了這麼多，接下來就直接進入本文的正題，談談關於進程保活的知識。提前聲明以下四點
本文是本人開發 Android 至今綜合各方資料所得
不以節能來維持進程保活的手段，都是耍流氓
本文不是教你做永生不死的進程，如果指望實現進程永生不死，請忽略本文
本文有錯誤的地方，歡迎留下評論互相探討（拍磚請輕拍）
保活手段
當前業界的Android進程保活手段主要分爲 黑、白、灰 三種，其大致的實現思路如下：
黑色保活：不同的app進程，用廣播相互喚醒（包括利用系統提供的廣播進行喚醒）
白色保活：啓動前臺Service
灰色保活：利用系統的漏洞啓動前臺Service
黑色保活
所謂黑色保活，就是利用不同的app進程使用廣播來進行相互喚醒。舉個3個比較常見的場景：
場景1：開機，網絡切換、拍照、拍視頻時候，利用系統產生的廣播喚醒app
場景2：接入第三方SDK也會喚醒相應的app進程，如微信sdk會喚醒微信，支付寶sdk會喚醒支付寶。由此發散開去，就會直接觸發了下面的 場景3
場景3：假如你手機裏裝了支付寶、淘寶、天貓、UC等阿里系的app，那麼你打開任意一個阿里系的app後，有可能就順便把其他阿里系的app給喚醒了。（只是拿阿里打個比方，其實BAT系都差不多）
沒錯，我們的Android手機就是一步一步的被上面這些場景給拖卡機的。
針對場景1，估計Google已經開始意識到這些問題，所以在最新的Android N取消了 ACTION_NEW_PICTURE（拍照），ACTION_NEW_VIDEO（拍視頻），CONNECTIVITY_ACTION（網絡切換）等三種廣播，無疑給了很多app沉重的打擊。我猜他們的心情是下面這樣的
而開機廣播的話，記得有一些定製ROM的廠商早已經將其去掉。
針對場景2和場景3，因爲調用SDK喚醒app進程屬於正常行爲，此處不討論。但是在藉助LBE分析app之間的喚醒路徑的時候，發現了兩個問題：
很多推送SDK也存在喚醒app的功能
app之間的喚醒路徑真是多，且錯綜複雜
我把自己使用的手機測試結果給大家圍觀一下（我的手機是小米4C，刷了原生的Android5.1系統，且已經獲得Root權限才能查看這些喚醒路徑）
15組相互喚醒路徑
全部喚醒路徑
我們直接點開 簡書 的喚醒路徑進行查看
簡書喚醒路徑
可以看到以上3條喚醒路徑，但是涵蓋的喚醒應用總數卻達到了23+43+28款，數目真心驚人。請注意，這只是我手機上一款app的喚醒路徑而已，到了這裏是不是有點細思極恐。
當然，這裏依然存在一個疑問，就是LBE分析這些喚醒路徑和互相喚醒的應用是基於什麼思路，我們不得而知。所以我們也無法確定其分析結果是否準確，如果有LBE的童鞋看到此文章，不知可否告知一下思路呢？但是，手機打開一個app就喚醒一大批，我自己可是親身體驗到這種酸爽的......
白色保活
白色保活手段非常簡單，就是調用系統api啓動一個前臺的Service進程，這樣會在系統的通知欄生成一個Notification，用來讓用戶知道有這樣一個app在運行着，哪怕當前的app退到了後臺。如下方的LBE和QQ音樂這樣：
灰色保活
灰色保活，這種保活手段是應用範圍最廣泛。它是利用系統的漏洞來啓動一個前臺的Service進程，與普通的啓動方式區別在於，它不會在系統通知欄處出現一個Notification，看起來就如同運行着一個後臺Service進程一樣。這樣做帶來的好處就是，用戶無法察覺到你運行着一個前臺進程（因爲看不到Notification）,但你的進程優先級又是高於普通後臺進程的。那麼如何利用系統的漏洞呢，大致的實現思路和代碼如下：
思路一：API < 18，啓動前臺Service時直接傳入new Notification()；
思路二：API >= 18，同時啓動兩個id相同的前臺Service，然後再將後啓動的Service做stop處理；
public class GrayService extends Service {
private final static int GRAY_SERVICE_ID = 1001;
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
if (Build.VERSION.SDK_INT < 18) {
startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());//API < 18 ，此方法能有效隱藏Notification上的圖標
} else {
Intent innerIntent = new Intent(this, GrayInnerService.class);
startService(innerIntent);
startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
}
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
...
...
/**
* 給 API >= 18 的平臺上用的灰色保活手段
*/
public static class GrayInnerService extends Service {
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
stopForeground(true);
stopSelf();
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
}
}
代碼大致就是這樣，能讓你神不知鬼不覺的啓動着一個前臺Service。其實市面上很多app都用着這種灰色保活的手段，什麼？你不信？好吧，我們來驗證一下。流程很簡單，打開一個app，看下系統通知欄有沒有一個 Notification，如果沒有，我們就進入手機的adb shell模式，然後輸入下面的shell命令
dumpsys activity services PackageName
打印出指定包名的所有進程中的Service信息，看下有沒有 isForeground=true 的關鍵信息。如果通知欄沒有看到屬於app的 Notification 且又看到 isForeground=true 則說明了，此app利用了這種灰色保活的手段。
下面分別是我手機上微信、qq、支付寶、陌陌的測試結果，大家有興趣也可以自己驗證一下。
微信
手Q
支付寶
陌陌
其實Google察覺到了此漏洞的存在，並逐步進行封堵。這就是爲什麼這種保活方式分 API >= 18 和 API < 18 兩種情況，從Android5.0的ServiceRecord類的postNotification函數源代碼中可以看到這樣的一行註釋
當某一天 API >= 18 的方案也失效的時候，我們就又要另謀出路了。需要注意的是，使用灰色保活並不代表着你的Service就永生不死了，只能說是提高了進程的優先級。如果你的app進程佔用了大量的內存，按照回收進程的策略，同樣會幹掉你的app。感興趣於灰色保活是如何利用系統漏洞不顯示 Notification 的童鞋，可以研究一下系統的 ServiceRecord、NotificationManagerService 等相關源代碼，因爲不是本文的重點，所以不做詳述。
嘮叨的分割線
到這裏基本就介紹完了 黑、白、灰 三種實現方式，僅僅從代碼層面去講保活是不夠的，我希望能夠通過系統的進程回收機制來理解保活，這樣能夠讓我們更好的避免踩到進程被殺的坑。
進程回收機制
熟悉Android系統的童鞋都知道，系統出於體驗和性能上的考慮，app在退到後臺時系統並不會真正的kill掉這個進程，而是將其緩存起來。打開的應用越多，後臺緩存的進程也越多。在系統內存不足的情況下，系統開始依據自身的一套進程回收機制來判斷要kill掉哪些進程，以騰出內存來供給需要的app。這套殺進程回收內存的機制就叫 Low Memory Killer ，它是基於Linux內核的 OOM Killer（Out-Of-Memory killer）機制誕生。
瞭解完 Low Memory Killer，再科普一下oom_adj。什麼是oom_adj？它是linux內核分配給每個系統進程的一個值，代表進程的優先級，進程回收機制就是根據這個優先級來決定是否進行回收。對於oom_adj的作用，你只需要記住以下幾點即可：
進程的oom_adj越大，表示此進程優先級越低，越容易被殺回收；越小，表示進程優先級越高，越不容易被殺回收
普通app進程的oom_adj>=0,系統進程的oom_adj纔可能<0
那麼我們如何查看進程的oom_adj值呢，需要用到下面的兩個shell命令
ps | grep PackageName //獲取你指定的進程信息
這裏是以我寫的demo代碼爲例子，紅色圈中部分別爲下面三個進程的ID
UI進程：com.clock.daemon普通後臺進程：com.clock.daemon:bg灰色保活進程：com.clock.daemon:gray
當然，這些進程的id也可以通過AndroidStudio獲得
接着我們來再來獲取三個進程的oom_adj
cat /proc/進程ID/oom_adj
從上圖可以看到UI進程和灰色保活Service進程的oom_adj=0，而普通後臺進程oom_adj=15。到這裏估計你也能明白，爲什麼普通的後臺進程容易被回收，而前臺進程則不容易被回收了吧。但明白這個還不夠，接着看下圖
上面是我把app切換到後臺，再進行一次oom_adj的檢驗，你會發現UI進程的值從0變成了6,而灰色保活的Service進程則從0變成了1。這裏可以觀察到，app退到後臺時，其所有的進程優先級都會降低。但是UI進程是降低最爲明顯的，因爲它佔用的內存資源最多，系統內存不足的時候肯定優先殺這些佔用內存高的進程來騰出資源。所以，爲了儘量避免後臺UI進程被殺，需要儘可能的釋放一些不用的資源，尤其是圖片、音視頻之類的。
從Android官方文檔中，我們也能看到優先級從高到低列出了這些不同類型的進程：Foreground process、Visible process、Service process、Background process、Empty process。而這些進程的oom_adj分別是多少，又是如何掛鉤起來的呢？推薦大家閱讀下面這篇文章：
http://www.cnblogs.com/angeldevil/archive/2013/05/21/3090872.html
總結（文末有福利）
絮絮叨叨寫完了這麼多，最後來做個小小的總結。迴歸到開篇提到QQ進程不死的問題，我也曾認爲存在這樣一種技術。可惜我把手機root後，殺掉QQ進程之後就再也起不來了。有些手機廠商把這些知名的app放入了自己的白名單中，保證了進程不死來提高用戶體驗（如微信、QQ、陌陌都在小米的白名單中）。如果從白名單中移除，他們終究還是和普通app一樣躲避不了被殺的命運，爲了儘量避免被殺，還是老老實實去做好優化工作吧。
所以，進程保活的根本方案終究還是回到了性能優化上，進程永生不死終究是個徹頭徹尾的僞命題！
補充更新 （2016-04-20）
有童鞋問，在華爲的機子上發現微信和手Q的UI進程退到後臺，oom_adj的值一點都沒有變，是不是有什麼黑科技在其中。爲此，我稍稍驗證了一下，驗證方式就是把demo工程的包名改成手機QQ的，編譯運行在華爲的機子上，發現我的進程怎麼殺也都是不死的，退到後臺oom_adj的值同樣不發生變化，而恢復原來的包名就不行了。所以，你懂的，手Q就在華爲機子的白名單中。
文章到此結束，相關簡單的實踐代碼請看
https://github.com/D-clock/AndroidDaemonService
爲了感謝看完本文的童鞋，特地獻上福利圖片一張。。。。。。。。。請注意：
如果你屏幕旁有人在，請謹慎往下觀看！！！！！！！！！
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福利
文／D_clock愛吃蔥花（簡書作者）
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